JPH05106547A - Negative pressure air power generation device - Google Patents

Negative pressure air power generation device

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Publication number
JPH05106547A
JPH05106547A JP3267713A JP26771391A JPH05106547A JP H05106547 A JPH05106547 A JP H05106547A JP 3267713 A JP3267713 A JP 3267713A JP 26771391 A JP26771391 A JP 26771391A JP H05106547 A JPH05106547 A JP H05106547A
Authority
JP
Japan
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pipe
air
negative pressure
suction
power generation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3267713A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Takeda
義博 竹田
Kazuhiro Goto
和弘 後藤
Tsuneki Kamiki
常喜 神木
Yoshiaki Tamura
吉章 田村
Katsuyoshi Ogawa
勝良 小河
Masahisa Fujimoto
雅久 藤本
Masayuki Kita
雅之 北
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kansai Electric Power Co Inc
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kansai Electric Power Co Inc
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kansai Electric Power Co Inc, Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Kansai Electric Power Co Inc
Priority to JP3267713A priority Critical patent/JPH05106547A/en
Publication of JPH05106547A publication Critical patent/JPH05106547A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

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  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
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  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

PURPOSE:To recover unused energy at a high efficiency by generating negative pressure air from water currents, and rotating an air turbine with it for converting energy of brine discharged at a low level in a thermal power generation plant, nuclear power generation plant, etc., so as to drive a power generator. CONSTITUTION:A negative pressure air power generation device comprises a water current air suction means 1 provided in brine discharge passage, and a power generator 7 driven by an air turbine 6 rotated at a high speed by negative pressure air generated by it. The water current air suction means 1 comprises a venturi tube 2, an air injection port 3 provided at its diameter contracted part, and a suction tube 4 connected to it.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、低水位、低流速の水
流から負圧空気を発生させ、これにより空気タービンを
駆動して発電する負圧空気発電装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a negative pressure air power generation device for generating negative pressure air from a water flow having a low water level and a low flow velocity to drive an air turbine to generate electricity.

【0002】[0002]

【従来の技術】火力発電所や原子力発電所、あるいはL
NG基地等では、復水器の冷却やLNGの気化に多量の
海水が使用され、使用後はそのまま海へ戻されている。
海水は発電所等から海へ戻すため、海水面に対して1m
前後の水位差を有しているが、水位差が小さいためこれ
を利用し電力を発生させようとする試みはなされたこと
がなく、未利用エネルギとして放置されている。そこ
で、この未利用エネルギを利用して発電すれば、大規模
発電所等では相当大きな経済的効果が期待できる。
2. Description of the Related Art Thermal power plants, nuclear power plants, or L
At NG bases and the like, a large amount of seawater is used for cooling the condenser and vaporizing LNG, and after use, it is returned to the sea as it is.
Seawater is returned to the sea from power plants, etc., so 1m from the sea level
Although there is a water level difference between the front and back, the water level difference is so small that no attempt has been made to generate electricity using this, and it is left as unused energy. Therefore, if this unused energy is used for power generation, a considerably large economic effect can be expected at a large-scale power plant or the like.

【0003】水位差が小さい自然エネルギを利用して発
電する方式として、例えば波浪発電や潮汐発電等の発電
方式が知られている。かかる発電方式では、従来一般に
プロペラ水車、カプラン水車、あるいはチューブラ水車
等が使用されている。上述した従来の水車による発電方
式は、水位差が1m前後の低水位差である場合には、い
ずれの方式のものもエネルギ回収効率が極めて悪く、こ
れを改善する試みの1つとして特開平2−223681
号公報による発電方式が提案されている。
As a method of generating electric power by utilizing natural energy having a small water level difference, for example, a power generation method such as wave power generation or tidal power generation is known. In such a power generation system, a propeller turbine, a Kaplan turbine, a tubular turbine or the like has been generally used conventionally. In the above-mentioned conventional power generation method using a water turbine, when the water level difference is a low water level difference of about 1 m, the energy recovery efficiency of both methods is extremely poor, and one of the attempts to improve this is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2 -223681
A power generation method based on the publication is proposed.

【0004】この公報による発電方式は、防波堤等を用
いて波浪海面に所定の水位差を形成する波浪エネルギの
一次変換装置を設け、この装置内に下向き導管、気・水
分離タンク、及び上向き導管から成る水流空気圧縮装置
を備え、水位差を利用して導管内に生じる水流に空気を
混入し、導管最深部水圧で生成される圧縮空気を用いて
空気タービンを駆動し発電するという方法である。
The power generation method according to this publication is provided with a primary converter for wave energy that forms a predetermined water level difference on the sea surface of a sea using a breakwater or the like, and a downward conduit, a gas / water separation tank, and an upward conduit are provided in this device. Is a method of mixing the air into the water flow generated in the conduit by utilizing the water level difference, and driving the air turbine using the compressed air generated at the deepest water pressure in the conduit to generate electricity. ..

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、火力、原子
力発電所等で使用される海水の未利用エネルギを回収す
る発電方式を計画する場合、次のような条件を考慮しな
ければならない。 (1)水位差が1m前後と低く、これを有効に利用でき
ること。 (2)火力、原子力発電所等の本来の設備の運用に影響
を与えないこと。従って、計画した装置の据付時や故障
等の補修時に、利用する海水の流れを止める必要がない
こと。 (3)設備の費用が経済ベースに乗るものであること。
When planning a power generation system for recovering unused energy of seawater used in thermal power plants, nuclear power plants, etc., the following conditions must be taken into consideration. (1) The difference in water level is as low as around 1 m, and it can be used effectively. (2) Do not affect the operation of the original equipment such as thermal power and nuclear power plants. Therefore, it is not necessary to stop the flow of seawater to be used at the time of planned equipment installation or repair such as failure. (3) Equipment costs must be on an economic basis.

【0006】このような条件に適合する発電装置を考え
るとき、まず従来のプロペラ水車、カプラン水車、ある
いはチューブラ水車等の方式のものは水位差が低過ぎる
ため不適当であることは前記公報に記載されている通り
である。上記従来の水車による方式以外にも、例えばク
ロスフロー水車、開放周流型水車による方式のものがあ
るが、いずれも水位差が低過ぎてエネルギの回収効率が
悪い。又、排水路上流の水位調節装置及び水車装置の吊
上げ機構を必要とし経済的でない。
When considering a power generator suitable for such a condition, the conventional propeller turbine, Kaplan turbine, tubular turbine or the like is not suitable because the water level difference is too low. As is done. In addition to the above-mentioned conventional water turbine method, there are, for example, a cross flow turbine and an open-circulation turbine. However, in both cases, the water level difference is too low and energy recovery efficiency is poor. Further, a water level adjusting device upstream of the drainage channel and a lifting mechanism for the water turbine device are required, which is not economical.

【0007】前記公報による発電システムは、水位差が
1m前後の場所に設置できるように計画されたものであ
るから、火力、原子力発電所等で低水位差の海水エネル
ギを利用して発電するのに適合し得る。しかし、水流空
気圧縮装置を排水路中に設備しなければならず、このた
め装置の据付時に海水の流れを止める必要があり、やは
り採用することはできない。
Since the power generation system according to the above publication is designed so that it can be installed at a place where the water level difference is about 1 m, it is possible to generate electricity by using seawater energy with a low water level difference in thermal power plants, nuclear power plants, etc. Can fit into. However, a water-flow air compression device must be installed in the drainage channel, which requires stopping the flow of seawater when the device is installed, which again cannot be adopted.

【0008】この発明は、上述した火力、原子力発電所
等において使用される低水位の海水の未利用のエネルギ
を回収する発電設備を計画するに際して、従来の発電方
式を採用すると生ずる種々の問題点に留意して、低水位
差の海水エネルギを回収するのに適合し、既存の発電所
設備に大きな影響を与えず、経済的な発電装置を提供す
ることを課題とする。
The present invention, when planning a power generation facility for recovering unused energy of low-level seawater used in the above-mentioned thermal power plants, nuclear power plants, etc., causes various problems when the conventional power generation system is adopted. In consideration of the above, it is an object to provide an economical power generation device that is suitable for recovering seawater energy with a low water level difference and does not significantly affect existing power plant facilities.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
この発明は、低水位差で排出される海水の排水路中に、
水平な入口管に続く管を下方に曲げこれに径縮小部と拡
管部を有するベンチュリー管を接続し、前記径縮小部に
空気注入口を設けてこれに吸引管を接続して成る水流空
気吸引装置を設け、前記吸引管の他端を空気タービンの
排出口に接続し、前記吸引装置により生ずる負圧空気で
回転する空気タービンと、これに連結され回転駆動され
る発電機とを備えて成る負圧空気発電装置の構成とした
のである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a drainage channel for seawater discharged with a low water level difference.
A water flow air suction consisting of a horizontal inlet pipe bent downward and connected with a Venturi pipe having a reduced diameter portion and an expanded portion, an air inlet being provided at the reduced diameter portion, and a suction pipe connected to the air inlet. A device is provided, the other end of the suction pipe is connected to an exhaust port of an air turbine, and the air turbine is rotated by negative pressure air generated by the suction device, and a generator connected to the air turbine and rotationally driven. This is the structure of the negative pressure air generator.

【0010】上記水力発電装置において、前記入口管と
曲管部の間にもう1つの曲管部を設け、入口管を下向け
にかつ上流水面下に没入するように設けて全体としてサ
イホンを形成し、これにより前記ベンチュリー管をサイ
ホン型ベンチュリー管としてもよい。
In the above-mentioned hydroelectric power generator, another curved pipe portion is provided between the inlet pipe and the curved pipe portion, and the inlet pipe is provided downward and so as to be immersed under the upstream water surface to form a siphon as a whole. However, the venturi tube may be a siphon type venturi tube.

【0011】あるいは、前記水流空気吸引装置としてサ
イホン型ベンチュリー管に前記ベンチュリー管を併設
し、それぞれの空気注入口に接続された吸引管を途中で
合流させて空気タービンの排出口に接続し、前記ベンチ
ュリー管の吸引管が合流するまでの経路途中とサイホン
型ベンチュリー管の上端部とを連通管で接続し、連通管
に絞弁を挿入したものとしてもよい。
Alternatively, a siphon type Venturi tube as the water flow air suction device is provided with the Venturi tube, and the suction pipes connected to the respective air inlets are joined on the way to be connected to the outlet of the air turbine. It is also possible to connect a midway of the venturi pipe until the suction pipe merges with the upper end of the siphon type Venturi pipe by a communication pipe, and insert a throttle valve in the communication pipe.

【0012】さらに、前記いずれかの負圧空気発電装置
では、前記空気タービンに対して、上下2槽の潤滑油タ
ンクを設置し、空気タービンの排出側に接続した連通管
を上槽の潤滑油タンクの空間に接続しかつ空気タービン
の軸受からの排油管をこのタンク空間に接続し、さらに
下槽の潤滑油タンクと上記軸受を給油管で接続し、前記
吸引管内の負圧空気を用いて軸受へ自動給油するように
した潤滑給油装置を備えたものとしてもよい。
Further, in any one of the negative pressure air generators, two upper and lower lubricating oil tanks are installed for the air turbine, and a communication pipe connected to the discharge side of the air turbine is connected to the lubricating oil of the upper tank. Connected to the space of the tank and the exhaust oil pipe from the bearing of the air turbine to this tank space, further connecting the lubricating oil tank of the lower tank and the bearing with the oil supply pipe, using negative pressure air in the suction pipe The bearing may be provided with a lubricating oil supply device that automatically lubricates the bearing.

【0013】[0013]

【作用】この発明は、上記のように構成したから、排水
路中に設けた水流空気吸引装置に水流が当ると、ベンチ
ュリー管内でその径縮小部を通る水流の流速が増大する
と共に静水圧が低下し、これによって空気注入口から吸
引管を通して大気が吸引され吸引管内に負圧空気の流れ
が生ずる。この負圧空気の流れは、吸引管により空気タ
ービンの排出口に導かれ、空気タービンのロータを回転
させる。空気タービンの入口は大気に開放されている。
空気タービンが回転すると、これに連結された発電機が
駆動され、これによって発電する。
Since the present invention is configured as described above, when a water flow hits the water flow air suction device provided in the drainage channel, the flow velocity of the water flow passing through the diameter reduced portion in the venturi pipe increases and the hydrostatic pressure increases. As a result, the atmosphere is sucked from the air inlet through the suction pipe, and a negative pressure air flow is generated in the suction pipe. The flow of the negative pressure air is guided to the exhaust port of the air turbine by the suction pipe and rotates the rotor of the air turbine. The inlet of the air turbine is open to the atmosphere.
When the air turbine rotates, a generator connected to the air turbine is driven to generate electricity.

【0014】第二の解決手段では、前記ベンチュリー管
をサイホン型ベンチュリー管に置き替えている。従っ
て、空気吸引部を上流水面より高く設定することにより
大きな負圧が容易に形成可能となり、その結果ベンチュ
リー管の径縮小部流速を下げることが可能となる。この
ため第一の発明より回収効率が増大する。
In the second solution, the venturi tube is replaced with a siphon type venturi tube. Therefore, by setting the air suction portion higher than the upstream water surface, a large negative pressure can be easily formed, and as a result, the flow velocity at the diameter reducing portion of the Venturi tube can be reduced. Therefore, the recovery efficiency is higher than that of the first invention.

【0015】第三の解決手段では、前記ベンチュリー管
とサイホン型ベンチュリー管を併設した水流空気吸引装
置を用いている。従って、第二の解決手段では起動時に
サイホンが形成されず、自動的に起動ができないという
問題がなくなり、自動的な起動が可能となると共に、負
圧空気の流れがさらに増大し、エネルギ回収効率が向上
する。
In a third solution means, a water flow air suction device provided with the venturi pipe and a siphon type venturi pipe is used. Therefore, in the second solution, the problem that the siphon is not formed at the time of start-up and the automatic start-up does not occur, the automatic start-up becomes possible, the flow of negative pressure air further increases, and the energy recovery efficiency is increased. Is improved.

【0016】起動時には、ベンチュリー管式の水流空気
吸引装置でサイホン型ベンチュリー管内の空気を吸引
し、管内に海水が充満すると両吸引装置を作動させて負
圧空気の流れを生じさせる。
At the time of startup, the air in the siphon type Venturi tube is sucked by the water flow air suction device of the venturi pipe type, and when the pipe is filled with seawater, both suction devices are operated to generate a negative pressure air flow.

【0017】上記いずれかの負圧空気発電装置に付設さ
れる潤滑給油装置は、空気タービンの排出側に接続した
連通管により負圧空気が軸受の排出側を吸引し、その吸
引圧で軸受内の潤滑油が排出されると下槽の潤滑油タン
クから潤滑油を送り込んで潤滑油を自動給油する。
In the lubricating oil supply device attached to any one of the above negative pressure air generators, negative pressure air sucks the discharge side of the bearing by a communication pipe connected to the discharge side of the air turbine, and the suction pressure causes the inside of the bearing to be sucked. When the lubricating oil is discharged, the lubricating oil is sent from the lubricating oil tank in the lower tank to automatically supply the lubricating oil.

【0018】[0018]

【実施例】以下この発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は、火力、原子力発電所等で使用され
た海水を海へ戻す排水路中にこの発明による負圧空気発
電装置を設備した全体概略図を示す。図示のように、海
面Sに接する岸壁Wに対して排水路が開渠部Kから暗渠
部Uを通って設けられ、排水路の上流水面と海面Sとの
水位差Hは略1m前後である。そして、かかる排水路中
の開渠部Kから暗渠部Uへ移る位置に、水流空気吸引装
置1が設けられている。この水流空気吸引装置1は、ベ
ンチュリー管2とその径縮小部に設けた空気注入口3に
接続した吸引管4とから成る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall schematic view of a negative pressure air power generation device according to the present invention installed in a drainage channel for returning seawater used in thermal power plants, nuclear power plants, etc. to the sea. As shown in the drawing, a drainage channel is provided through the open conduit K to the underdrain U with respect to the quay W in contact with the sea surface S, and the water level difference H between the upstream water surface of the drainage channel and the sea surface S is about 1 m. .. The water flow air suction device 1 is provided at a position in the drainage path where the open conduit K is moved to the underdrain U. This water flow air suction device 1 comprises a Venturi tube 2 and a suction tube 4 connected to an air injection port 3 provided in a diameter reduced portion thereof.

【0019】ベンチュリー管2は、図2に示すように、
上流水面Fに水平に設けられる入口管11にエルボ12
を接続し、その下向き出口に径を縮小した管に空気を吸
引する空気注入口3を設けた気泡混合部14、その後径
をゆるやかに拡げた拡管部15、及び排水管16を接続
したものから成る。吸引管4は気泡混合部14の外周に
取付けた接続管13を介して空気注入口3に接続されて
いる。勿論、接続管13を設けずに空気注入口3に直接
接続してもよい。吸引管4の他端は発電装置5の空気タ
ービン6の出口へ導かれ、空気タービン6の入口には大
気に開放されている。この空気タービン6には発電機7
が直結され、空気タービン6を駆動して発電する。
The Venturi tube 2, as shown in FIG.
An elbow 12 is attached to an inlet pipe 11 horizontally provided on the upstream water surface F.
A bubble mixing section 14 in which an air injection port 3 for sucking air is provided in a downwardly-reduced tube of which a downwardly extending outlet is connected, an expanded tube section 15 having a gradually expanded diameter thereafter, and a drain tube 16 are connected. Become. The suction pipe 4 is connected to the air inlet 3 via a connection pipe 13 attached to the outer periphery of the bubble mixing section 14. Of course, it may be directly connected to the air inlet 3 without providing the connecting pipe 13. The other end of the suction pipe 4 is guided to the outlet of the air turbine 6 of the power generator 5, and the inlet of the air turbine 6 is open to the atmosphere. The air turbine 6 has a generator 7
Are directly connected to drive the air turbine 6 to generate electricity.

【0020】図5に発電装置5の概略構造を示す。空気
タービン6は、大気から空気を吸入してタービンロータ
を回転させ、吸入した空気は半径方向から軸方向へ排出
され吸引管4へ流れる。従って空気タービン6は吸引管
4の負圧によって回転駆動される。タービンロータの外
周には案内翼、案内ベーンを設けるとよい(図示省
略)。空気タービン6は発電機7に対して軸受8で軸支
されると共にコイルばねを用いた軸継手9により連結し
ている。この空気タービン6は、容量が小さいため単段
のラジアルフロータービンを用いている。又、発電機7
には直流モータを使用し、その逆起電圧を利用して発電
する形式のものとしてもよいが、空気タービンが数万r
pmの高速回転をするから、交流同期発電機又は誘導発
電機を採用してもよい。
FIG. 5 shows a schematic structure of the power generator 5. The air turbine 6 sucks air from the atmosphere to rotate a turbine rotor, and the sucked air is discharged from the radial direction to the axial direction and flows into the suction pipe 4. Therefore, the air turbine 6 is rotationally driven by the negative pressure of the suction pipe 4. Guide vanes and guide vanes may be provided on the outer periphery of the turbine rotor (not shown). The air turbine 6 is supported by a bearing 8 by a bearing 8 and is connected to a generator 7 by a shaft joint 9 using a coil spring. This air turbine 6 uses a single-stage radial flow turbine because of its small capacity. Also, the generator 7
A DC motor may be used for the power generation, and the back electromotive force may be used to generate electricity.
An AC synchronous generator or an induction generator may be adopted because it rotates at a high speed of pm.

【0021】図6に上記発電装置5の軸受8への潤滑シ
ステムを示す。この潤滑給油装置は、給油ポンプを備え
ておらず、図示の上下2槽の油タンク21、22から成
り、タービン運転中はタービンの負圧を利用して連通管
4bを介して上部の油タンク21内の空間を負圧とし、
排油管24により通じる軸受8内も負圧とすることによ
り下部の油タンク22から給油管23を通して吸上げ、
タービン軸に給油するように構成している。タービン停
止中は戻りライン25の戻弁26を開にすることにより
油タンク21の排油を油タンク22へ戻す。かかる給油
装置により長期間潤滑作用が得られ、油の補給は不要と
なる。27は絞弁であり、必要に応じて開閉される。
FIG. 6 shows a lubricating system for the bearing 8 of the power generator 5. This lubricating oil supply device is not provided with an oil supply pump, and is composed of upper and lower two tanks of oil tanks 21 and 22 shown in the figure, and the negative oil pressure of the turbine is used during turbine operation to provide an upper oil tank via the communication pipe 4b. Negative pressure in the space inside 21,
A negative pressure is also applied to the inside of the bearing 8 communicated with the oil drain pipe 24 to suck up the oil from the lower oil tank 22 through the oil supply pipe 23.
It is configured to refuel the turbine shaft. While the turbine is stopped, the return valve 26 of the return line 25 is opened to return the oil discharged from the oil tank 21 to the oil tank 22. With such an oil supply device, a lubricating action can be obtained for a long period of time, and oil replenishment becomes unnecessary. A throttle valve 27 is opened and closed as necessary.

【0022】上記のように構成したこの実施例の発電装
置により次のようにして発電する。排水路中に設置され
た水流空気吸引装置1の周りに海水の水位差Hによって
発生する水流が流れており、この水流はベンチュリー管
2内にも流れ込む。ベンチュリー管2内では上記水流は
その縮小管14のところで径が縮小しているため流速が
速くなり、従って動圧が増すと共に静圧が低下する。こ
の静圧が低下することにより気泡混合部14に設けた空
気注入口3から空気が連続して吸引され吸引管4内に負
圧を生じさせる。負圧の空気は吸引管4の他端が空気タ
ービン6に連通しているから、これによって空気タービ
ン6を回転駆動する。そして空気タービン6に連結され
た発電機7により発電する。
Electric power is generated by the power generator of this embodiment having the above-mentioned structure as follows. A water flow generated by the water level difference H of the seawater flows around the water flow air suction device 1 installed in the drainage channel, and this water flow also flows into the Venturi pipe 2. In the Venturi tube 2, the diameter of the water flow is reduced at the reduction tube 14, so that the flow velocity is increased, so that the dynamic pressure is increased and the static pressure is reduced. When this static pressure is reduced, air is continuously sucked from the air inlet 3 provided in the bubble mixing portion 14, and a negative pressure is generated in the suction pipe 4. Since the other end of the suction pipe 4 communicates with the air turbine 6, the negative pressure air drives the air turbine 6 to rotate. Then, power is generated by a generator 7 connected to the air turbine 6.

【0023】図3に第二実施例の水流空気吸引装置1’
を示す。この実施例では、図2の装置のエルボ12と入
口管11の間にもう1つのエルボ12’aを入れ、入口
管11’を下向きにして上流水面内に没入させ、全体と
してサイホン管を形成している。このサイホン型ベンチ
ュリー管2’は上端が上流水面より適宜レベル高い位置
に設けられている。その他は図の実施例と同じであり、
同一構成部材には同じ符号にダッシュを付している。
FIG. 3 shows a water flow air suction device 1'of the second embodiment.
Indicates. In this embodiment, another elbow 12'a is inserted between the elbow 12 and the inlet pipe 11 of the apparatus shown in FIG. 2, and the inlet pipe 11 'is directed downward and immersed in the upstream water surface to form a siphon pipe as a whole. is doing. The siphon type Venturi tube 2'is provided at a position where the upper end is appropriately higher than the upstream water surface. Others are the same as the embodiment of the figure,
The same reference numerals have the same dashes attached to the same components.

【0024】この実施例の作用も基本的には第一実施例
と同じであるが、全体がサイホン管となっているため、
サイホン型ベンチュリー管2’による吸引圧が第一実施
例のものより大きくなり、従ってより効率が高くなる。
なお、この実施例ではサイホン型ベンチュリー管2’の
上端が水面より1m前後上へ出ているため、起動時にサ
イホンが形成されず海水が流れない。従って、この場合
は何らかの起動補助手段を必要とする。その1つの方法
としては、吸引管4の途中に吸引ポンプを接続し、起動
時のみこれによりサイホン型ベンチュリー管2’内の空
気を吸引する方法としてもよい(図示省略)。
The operation of this embodiment is basically the same as that of the first embodiment, but since the whole is a siphon tube,
The suction pressure by the siphon type Venturi tube 2'is larger than that of the first embodiment, and therefore the efficiency is higher.
In addition, in this embodiment, since the upper end of the siphon type Venturi tube 2'is projected about 1 m above the water surface, a siphon is not formed at the time of startup and seawater does not flow. Therefore, in this case, some activation assisting means is required. As one of the methods, a method may be used in which a suction pump is connected in the middle of the suction tube 4 and the air in the siphon-type Venturi tube 2'is sucked only when the suction pump is activated (not shown).

【0025】図4に第三実施例の概略図を示す。この実
施例は、第一実施例と第二実施例を併用したものであ
る。前述したように、第二実施例のサイホン型ベンチュ
リー管方式のものでは、起動時に起動補助手段により管
内に海水を充しておく必要がある。そこで、この実施例
では第一実施例と第二実施例の水流空気吸引装置1、
1’を併設して自動的に起動できるようにすると共にさ
らに高効率化を図ったものである。このため、両吸引装
置1、1’を設置すると共に、図示のように吸引管4、
4’を空気タービン6へ導く経路途中で互いに接続して
1本の吸引管4Xとし、さらに吸引管4の途中と吸引装
置1’のサイホン型ベンチュリー管2’の上端を連通管
4aにより接続し、これに絞弁10’を設けてある。
FIG. 4 shows a schematic diagram of the third embodiment. This embodiment is a combination of the first embodiment and the second embodiment. As described above, in the siphon type Venturi tube system of the second embodiment, it is necessary to fill the inside of the tube with seawater by the starting assisting means at the time of starting. Therefore, in this embodiment, the water-flow air suction device 1 of the first embodiment and the second embodiment,
1'is installed side-by-side so that it can be automatically started, and it is intended to further improve efficiency. For this reason, both suction devices 1, 1 ′ are installed, and as shown in the drawing, the suction pipe 4,
4'is connected to each other in the middle of the route leading to the air turbine 6 to form one suction pipe 4X, and the middle of the suction pipe 4 and the upper end of the siphon type Venturi pipe 2'of the suction device 1'are connected by the communication pipe 4a. This is provided with a throttle valve 10 '.

【0026】吸引装置1’を起動させるときは、まず空
気タービン6へ通じる吸引管4Xの途中を絞弁10’を
開いて吸引装置1の負圧によりサイホン型ベンチュリー
管2’の上端内の空気を吸引して負圧とし、海水を充満
させる。サイホン管2’内に海水が充満すると吸引装置
1’が起動する。吸引装置1’が起動すれば空気タービ
ン6への途中の絞弁10を開き、絞弁10’を閉じると
両吸引装置1、1’が通常動作に入る。
When the suction device 1'is activated, first, the throttle valve 10 'is opened in the middle of the suction pipe 4X leading to the air turbine 6 and the negative pressure of the suction device 1 causes the air in the upper end of the siphon type Venturi pipe 2'. Is sucked into negative pressure and filled with seawater. When the siphon tube 2'is filled with seawater, the suction device 1'is activated. When the suction device 1'starts up, the throttle valve 10 on the way to the air turbine 6 is opened, and when the throttle valve 10 'is closed, both suction devices 1 and 1'start normal operation.

【0027】[0027]

【効果】以上詳細に説明したように、この発明の発電装
置は、ベンチュリー管、ベンチュリー管付きサイホン
管、あるいは両者の組合せ管のそれぞれの気泡混合部に
設けた空気注入口に吸引管を接続し、これによって生じ
る負圧で回転駆動される空気タービンとこのタービンで
発電する発電機とを備えたものとしたから、構造が極め
てシンプルで、負圧により空気タービンを駆動するため
圧縮空気を用いて発電するシステムのように気水分離タ
ンクや長い連通管が不要であり、従って発電装置の据付
工事や故障修理、保守点検作業が容易でかつその間排水
路の海水の流れを止める必要がない。又、低水位差であ
ってもその水流エネルギを高効率で負圧空気の流れに変
換しこれによって発電する方式であるからエネルギの回
収効率が高く、経済的であるという種々の利点が得られ
る。
As described above in detail, in the power generator of the present invention, the suction pipe is connected to the air injection port provided in each bubble mixing portion of the venturi pipe, the siphon pipe with the venturi pipe, or the combination pipe of the both. Since the air turbine that is driven to rotate by the negative pressure generated thereby and the generator that generates electricity by this turbine are provided, the structure is extremely simple, and compressed air is used to drive the air turbine by the negative pressure. Unlike the system for generating electricity, a water-water separation tank and a long communication pipe are not required, and therefore installation work, failure repairs, maintenance and inspection work of the power generator are easy, and it is not necessary to stop the flow of seawater in the drainage channel during that time. Further, even if the water level difference is low, the water flow energy is converted into a negative pressure air flow with high efficiency to generate electric power, so that various advantages such as high energy recovery efficiency and economic efficiency can be obtained. ..

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第一実施例の負圧空気発電装置を排水路に設備
した装置全体の概略図
FIG. 1 is a schematic view of an entire apparatus in which a negative pressure air power generator according to a first embodiment is installed in a drainage channel.

【図2】第一実施例の水流空気吸引装置の概略図FIG. 2 is a schematic view of a water flow air suction device according to the first embodiment.

【図3】第二実施例の水流空気吸引装置の概略図FIG. 3 is a schematic view of a water flow air suction device according to a second embodiment.

【図4】第三実施例の水流空気吸引装置の概略図FIG. 4 is a schematic view of a water flow air suction device according to a third embodiment.

【図5】発電装置の概略外形図FIG. 5 is a schematic external view of a power generator.

【図6】軸受の潤滑をする給油装置の概略系統図FIG. 6 is a schematic system diagram of an oil supply device for lubricating a bearing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1’水流空気吸引装置 2 ベンチュリー管 2’サイホン型ベンチュリー管 3、3’空気注入口 4、4’、4X 吸引管 5 発電ユニット 6 空気タービン 7 発電機 11、11’入口管 14、14’気泡混合部 15、15’拡管部 1, 1'Water flow air suction device 2 Venturi pipe 2'Siphon type Venturi pipe 3, 3'Air inlet 4, 4 ', 4X suction pipe 5 Power generation unit 6 Air turbine 7 Generator 11, 11' Inlet pipe 14, 14 'Bubble mixing section 15, 15' Expansion section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神木 常喜 大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電 力株式会社内 (72)発明者 田村 吉章 大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電 力株式会社内 (72)発明者 小河 勝良 大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電 力株式会社内 (72)発明者 藤本 雅久 高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重 工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 北 雅之 高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重 工業株式会社高砂製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Tsuneki Kamiki 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka City Kansai Electric Power Co., Inc. (72) Yoshiaki Tamura 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka Kansai Denryoku Co., Ltd. (72) Inventor Katsuyoshi Ogawa 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka Kansai Denryoku Co., Ltd. (72) Inventor Masahisa Fujimoto 2-1-1 Niihama, Arai-cho, Takasago Mitsubishi Heavy Industries Takasago Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Masayuki Kita 1-1-1, Niihama, Arai-cho, Takasago City Mitsubishi Heavy Industries Takasago Manufacturing Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 低水位差で排出される海水の排水路中
に、水平な入口管に続く管を下方に曲げこれに径縮小部
と拡管部を有するベンチュリー管を接続し、前記径縮小
部に空気注入口を設けてこれに吸引管を接続して成る水
流空気吸引装置を設け、前記吸引管の他端を空気タービ
ンの排出口に接続し、前記吸引装置により生ずる負圧空
気で回転する空気タービンと、これに連結され回転駆動
される発電機とを備えて成る負圧空気発電装置。
1. In a drainage channel of seawater discharged with a low water level difference, a pipe following a horizontal inlet pipe is bent downward, and a Venturi pipe having a diameter reducing portion and an expanding portion is connected to the diameter reducing portion. A water flow air suction device is provided in which an air inlet is provided and a suction pipe is connected to the air inlet, the other end of the suction pipe is connected to the outlet of the air turbine, and the negative pressure air generated by the suction device rotates. A negative pressure air power generation device comprising an air turbine and a power generator connected to the air turbine and rotationally driven.
【請求項2】 前記入口管と曲管部の間にもう1つの曲
管部を設け、入口管を下向けにかつ上流水面下に没入す
るように設けて全体としてサイホンを形成し、これによ
り前記ベンチュリー管をサイホン型ベンチュリー管とし
たことを特徴とする請求項1に記載の負圧空気発電装
置。
2. Another curved pipe portion is provided between the inlet pipe and the curved pipe portion, and the inlet pipe is provided so as to face downward and below the upstream water surface to form a siphon as a whole. The negative pressure air power generation device according to claim 1, wherein the venturi tube is a siphon type venturi tube.
【請求項3】 前記水流空気吸引装置としてサイホン型
ベンチュリー管に前記ベンチュリー管を併設し、それぞ
れの空気注入口に接続された吸引管を途中で合流させて
空気タービンの排出口に接続し、前記ベンチュリー管の
吸引管が合流するまでの経路途中とサイホン型ベンチュ
リー管の上端部とを連通管で接続し、連通管に絞弁を挿
入したことを特徴とする請求項2記載の負圧空気発電装
置。
3. A siphon type Venturi pipe as the water flow air suction device is provided with the Venturi pipe, and the suction pipes connected to the respective air inlets are joined on the way to be connected to the outlet of the air turbine. The negative pressure pneumatic power generation according to claim 2, wherein the middle of the path of the suction pipe of the Venturi pipe and the upper end of the siphon type Venturi pipe are connected by a communication pipe, and a throttle valve is inserted in the communication pipe. apparatus.
【請求項4】 前記空気タービンに対して、上下2槽の
潤滑油タンクを設置し、空気タービンの排出側に接続し
た連通管を上槽の潤滑油タンクの空間に接続しかつ空気
タービンの軸受からの排油管をこのタンク空間に接続
し、さらに下槽の潤滑油タンクと上記軸受を給油管で接
続し、前記吸引管内の負圧空気を用いて軸受へ自動給油
するようにした潤滑給油装置を備えたことを特徴とする
請求項1乃至3項のいずれかに記載の負圧空気発電装
置。
4. The upper and lower two tanks of lubricating oil tanks are installed with respect to the air turbine, the communication pipe connected to the discharge side of the air turbine is connected to the space of the lubricating oil tank of the upper tank, and the bearing of the air turbine. A lubricating oil supply device in which an oil discharge pipe from the above is connected to this tank space, the lubricating oil tank of the lower tank is further connected to the bearing by an oil supply pipe, and the negative pressure air in the suction pipe is used to automatically lubricate the bearing. The negative pressure air power generation device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
JP3267713A 1991-10-16 1991-10-16 Negative pressure air power generation device Withdrawn JPH05106547A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2162751A1 (en) * 1999-12-23 2002-01-01 Berna I Xirgo Titular Al 25 Jo Ecological system for producing electrical energy.
JP2009545692A (en) * 2006-08-03 2009-12-24 ヴェルドアルグ リミテッド A device that converts energy from wave or flow flow using a pipe acting as a venturi pump

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